DE1910479A1

DE1910479A1 - Vanadium recovery

Info

Publication number: DE1910479A1
Application number: DE19691910479
Authority: DE
Inventors: Schick Josef H
Original assignee: CHEMOPLAN CHEMISCH PHYSIKALISC
Current assignee: CHEMOPLAN CHEMISCH PHYSIKALISC
Priority date: 1969-03-01
Filing date: 1969-03-01
Publication date: 1970-09-17

Abstract

Vanadium recovery. Process comprises boiling the material with mineral acid e.g. HCl, bringing the resultant solutions to pH 1-2, then with NH3 to pH 11-12, filtering off vanadium hydroxide, washing the filer-cake with NH3, and then roasting it to V2O5; if required the Ni complexed in the NH3 solution is precipitated as Ni(OH)2 by acidification.

Description

Verfahren zum Gewinnen von Vanadium aus nickelhaltigen Vanadiumverbindungen oder vanadiumhaltigen Erdöl-Rückständen Vanadium gewinnt man aus Erdöl zur Zeit nur als Nebenprodukt bei der Aufarbeitung von Rückständen aus Ölfeuerungen, wobei diese Rückstände etwa 5,6 bis 14 Gew.-% Vanadium enthalten. Hierbei geht man meist so vor, daß man -den Ruß verglüht und hierbei Schlacken gewinnt, die häufig bis zu 40 Gew.-% V205 enthalten. Um aus diesen Schlakken das Vanadium abzutrennen, schließt man sie oxydierend auf alkalischem Wege mit Soda auS, laugt anschließend aus und scheidet dann das Vanadium durch Ansäuern oder Abstumpfen der Lauge wiederum als V2O5 oder als Vanadat ab.Process for obtaining vanadium from nickel-containing vanadium compounds or vanadium-containing petroleum residues Vanadium is currently extracted from petroleum only as a by-product in the processing of residues from oil firing, whereby these residues contain about 5.6 to 14 wt .-% vanadium. This is where you usually go in such a way that one burns up the soot and thereby wins slag, which is often up to Contains 40% by weight of V205. In order to separate the vanadium from this slag, closes they are oxidized in an alkaline way with soda, then leached and Then the vanadium separates by acidifying or blunting the lye in turn as V2O5 or as vanadate.

Bei diesem Verfahren ergeben sich aber häufig Schwierigkeiten aufgrund der Tatsache, daß das Vanadium in den Rückständen der Ölfeuerungen~meist in Kombination mit Nickel vorliegt, so daß man bei dem bekannten Aufschlußverfahren dann ein Gemisch der beiden Metalle oder ihrer Verbindungen erhält. Dies ist insofern besonders ungünstig, als bei dem anschließenden Verhütten des Vanadiums Legierungsbildung zwischen Vanadium und Nickel unvermeidlich ist.However, difficulties often arise in this process the fact that the vanadium in the residues of the oil firing - mostly in combination is present with nickel, so that a mixture is then obtained in the known digestion process of the two metals or their compounds. This is particularly unfavorable in that than in the subsequent smelting of the vanadium, alloying between vanadium is formed and nickel is inevitable.

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein neues Verfahren zu entwickeln, um die Nachteile des bisher bekannten Verfahrens auszuschalten und ein ni2kelfreies Vanadium zu gewinnen, wobei dieses Verfahren aber nicht nur für das Abscheiden von Vanadium aus Erdölrückständen sondern gleichermaßen auch für die Abtrennung von Vanadium aus nickelhaltigen Verbindungen geeignet sein sollte.The present invention is based on the object of a new method to develop in order to eliminate the disadvantages of the previously known method and to obtain a nickel-free vanadium, but this process is not only for separating vanadium from petroleum residues but also for the separation of vanadium from nickel-containing compounds should be suitable.

Die Lösung dieser Aufgabe ist ein neues Verfahren zum Gewinnen von Vanadium aus nickelhaltigen Vanadiumverbindungen und/oder vanadiumhaltigen Erdöl-RückstEnden, das dadurch gekennzeichnet ist, daß man das vanadiumhaltige Einsatzmaterial durch Kochen mit einer oder mehreren Mineralsäuren aufschließt, die hierbei erhaltene Lösung mittels Lauge bis auf einen pg-ert im Bereich zwischen 1 und 2 abstumpft, die Lösung anschließend mit Ammoniak auf einen pH-Wert im Bereich zwischen 11 und 12 einstellt, das hierbei ausgefallene Vanadiumhydroxyd abfiltriert, den Filterkuchen mit wäßrigem Ammoniak wäscht und anschließend in an sich bekannter Weise zu V205 abröstet und dann gegebenenfalls das in der ammoniakalischen Lösung in Form eines Komplexes gebundene Nickel nach dem Ansäuern der Lösung mittels Alkalilauge als Nickelhydroxyd ausfällt.The solution to this problem is a new method of obtaining Vanadium from nickel-containing vanadium compounds and / or vanadium-containing petroleum residues, which is characterized in that the vanadium-containing feedstock is through Cooking with one or more mineral acids unlocks the resulting The solution is blunted to a value in the range between 1 and 2 by means of lye, the solution then with ammonia to a pH value in the range between 11 and 12 sets, the vanadium hydroxide which has precipitated out is filtered off, the filter cake Washed with aqueous ammonia and then to V205 in a manner known per se roasted and then optionally that in the ammoniacal solution in the form of a Complex bound nickel after acidifying the solution with alkali as Nickel hydroxide precipitates.

Als Mineralsäuren, die einzeln oder gegebenenfalls auch im Gemisch zum Aufschließen des vanadiumhaltigen Einsatzmaterials verwendet werden können, haben sich insbesondere Salzsäure und Schwefelsäure als geeignet erwiesen. Dieser Aufschluß wird zweckmäßig s6 durchgefWhrt, daß das Einsatzmaterial mit der oder den Mineralsäuren 1 bis 3, vorzugsweise 2 Stunden bei Siedetemperatur gehalten wird.As mineral acids, they can be used individually or, if appropriate, as a mixture can be used to digest the vanadium-containing feedstock, Hydrochloric acid and sulfuric acid in particular have proven to be suitable. This Digestion is expediently carried out s6 that the feed material with the or the mineral acids is kept at the boiling temperature for 1 to 3 hours, preferably 2 hours.

Die hierbei erhaltene Aufschlußlösung, die Vanadium und Nickel in gelöster Form enthält wird nach dem Abkühlen zunächst mit Lauge bis auf einen pH-Wet im Bereich zwi- schen 1 und 2 abgestumpft. Es können hierbei mit gleichem Erfolg sowohl Kalilauge als auch Natronlauge verwendet werden, doch hat sich insbesondere das Abstumpfen der Aufschlußlösung mittels Ammoniak bewährt. Überraschenen derweise sind bereits in diesem pH-Bereich die/in aerAufschlußlösung enthaltenen Vanadiummengen ausgefällt. Durch Zugabe von weiterem wäßrigem Ammoniak oder durch Einleiten von Ammoniak in die Lösung erfolgt dann die Ausfällung der restlichen Vanadiummengen unter Einstellung der Lösung auf pK-Werte im Bereich zwischen 11 und 12. Das in der Aufschlußlösung ebenfalls enthaltene Nickel wird hierbei aber nicht ausgefällt, sondern bleibt in Form seines Ammoniakkomplexes in Lösung. Die beim Neutralisieren der Aufschlußlösung mit Alkalilauge und Ammoniak auftretende Neutralisationswärme muß natürlich abgeführt werden.The digestion solution obtained in this way, the vanadium and nickel in In the dissolved form, it is initially cooled down with lye until it is pH-wet in the area between between 1 and 2 blunted. You can use Both potassium hydroxide and caustic soda can be used with the same success, but has In particular, the dulling of the digestion solution by means of ammonia has proven itself. Surprise accordingly, the digestion solution is already contained in this pH range Amounts of vanadium precipitated. By adding more aqueous ammonia or by Introducing ammonia into the solution then results in the precipitation of the remainder Amounts of vanadium with adjustment of the solution to pK values in the range between 11 and 12. The nickel also contained in the digestion solution is, however, in this case does not precipitate, but remains in solution in the form of its ammonia complex. the occurring when neutralizing the digestion solution with alkali and ammonia The heat of neutralization must of course be dissipated.

Das wahrscheinlich in Form des Hydroxyds ausgefällte Vanadium wird dann durch Filtrieren oder Absaugen von der ammoniakalischen Lösung abgetrennt, und der Filterkuchen wird mehrmals mit wäßrigem Ammoniak gewaschen, um die eventuell noch vorhandenen Nickelreste restlos zu entfernen. Das hierbei gewonnene vanadiumhaltige Produkt ist außerordentlich rein und kann anschließend in an sich bekannter Weise zu V205 abgeröstet werden.The vanadium, which is probably precipitated in the form of the hydroxide, is then separated from the ammoniacal solution by filtration or suction, and the filter cake is washed several times with aqueous ammonia to avoid any to completely remove any remaining nickel residues. The vanadium-containing The product is extremely pure and can then be used in a manner known per se to be roasted to V205.

Aus dem Filtrat kann das Nickel in einfacher Weise dadurch gewonnen werden, daß zunächst die ammoniakalische Lösung schwach angesäuert und dann das Nickel in Form seines Hydroxyds mittels Alkalilauge ausgefällt wird.The nickel can thereby be obtained in a simple manner from the filtrate be that first the ammoniacal solution is weakly acidified and then the Nickel is precipitated in the form of its hydroxide using alkali.

Bei dem Verfahren gemäß der Erfindung hat es sich besonders vorteilhaft erwiesen, den mineralsauren Aufschluß ausschließlich mit Ammoniak zu behandeln, da auf diese Weise am ehesten eine Trennung von Vanadium und Nickel sichergestellt wird, da Nickel Ja mit Ammoniak sehr-leicht einen löslichen Komplex bildet und auf diese Weise sicher in der ammoniakalischen Lösung in Lösung gehalten werden kann.It has proven to be particularly advantageous in the method according to the invention proven to treat the mineral acid digestion exclusively with ammonia, as this is the best way to ensure a separation of vanadium and nickel is, since nickel yes with ammonia very-light a soluble complex forms and in this way securely held in solution in the ammoniacal solution can be.

Das Verfahren gemäß der Erfindung ist ein einfaches und äußerst wirtschaftliches Verfahren, um Vanadium aus nickelhaltigen Verbindungen oder Rückständen von feuerungen zu gewinnen und die beiden Metalle Vanadium und Nickel weitestgehend voneinander zu trennen.The method according to the invention is simple and extremely economical Process to remove vanadium from compounds containing nickel or residues from firing to win and the two metals vanadium and nickel largely apart to separate.

Beispiel 1 kg vanadiumhaltige Erdölrückstände werden mit 3 Liter Salzsäure (ca. 15 zu 2 Stunden unter Rühren auf Siede temperatur gehalten. Anschließend wird die Lösung auf ca. 30°C abgekühlt. Dann wird die Aufschlußlösung mit ca. 5 Liter wäßriger Ammoniaklösung (Dichte 0,91) auf PH 11 eingestellt. Während dieses Neutralisierens wird die auftretende Neutralisationswärme mittels Kühlwasser abgeführt. Das ausgefallene Vanädiumhydroxyd wird abfiltriert und der Filterkuchen mit wäßriger Ammoniaklösung ausgewaschen. Der Filterkuchen wird in bekannter Weise getrocknet und oxydierend zu V205 abgeröstet.Example 1 kg of vanadium-containing petroleum residues are mixed with 3 liters of hydrochloric acid (Maintained at boiling temperature for approx. 15 to 2 hours with stirring. Then is the solution cooled to approx. 30 ° C. Then the digestion solution is about 5 liters aqueous ammonia solution (density 0.91) adjusted to pH 11. During this neutralization the heat of neutralization that occurs is dissipated by means of cooling water. The unusual one Vanadium hydroxide is filtered off and the filter cake with aqueous ammonia solution washed out. The filter cake is dried and oxidized in a known manner Roasted to V205.

Die Ausbeute an Vanadium beträgt ca. 90 bis 96 .The vanadium yield is approximately 90 to 96.

Claims

1.) Process for obtaining vanadium from nickel-containing vanadium compounds and / or vanadium-containing petroleum residues, characterized in that the vanadium-containing feedstock is excluded by boiling with one or more mineral acids, the solution obtained in this way by means of lye down to a pH value in the range between 1 and 2 dulls, the solution is then adjusted to a pH value in the range between 11 and 12 with ammonia, the vanadium hydroxide which has precipitated is filtered off, the filter cake is washed with ammoniacal solution and then roasted to V205 in a manner known per se, and if necessary that in the ammoniacal solution in the form of a complex bound GewoRRslRe

Nickel precipitates as nickel hydroxide after acidification of the solution with alkali.

2.) The method according to claim 1, characterized in that for the digestion of the feedstock as mineral acids hydrochloric acid or sulfuric acid used.

).) Method according to claim 1 or 2, characterized in that the feedstock with the mineral acid or acids for 1 to 3, preferably 2 hours holds at boiling temperature.

4.) Process according to claim 1 to 3, characterized in that one the solution obtained in the mineral acid digestion exclusively with ammonia neutralized.